运放加法器(运放加法器和减法器的区别)
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很多朋友在找大海号时都会咨询运放加法器和运放加法器和减法器的区别,这说明有一部分人对这个问题不太了解,您了解吗?那么什么是运放加法器和减法器的区别?接下来就由小编带大家详细了解一下吧!
本文目录一览:
- 1、运放电路分析,万分感谢
- 2、设计一个加法器?
- 3、我用运放做了一个简单的加法电路,负输入端接正弦信号和一个5V直流信号,想实现正弦信号的电平提升。
- 4、由集成运算放大器构成的运算电路如图所示,写出输入输出之间的关系,并分析该运算电路的功能
运放电路分析,万分感谢
运放电路分析如下:
1、关于虚短和虚断
由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。
2、示例分析。如图,是常见的反相比例运算放大电路,下面用虚短和虚断的方法来分析电路。
3、在反相放大电路中,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
运放的同相端接地=0V,反相端和同相端虚短,所以也是0V,反相输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和Rf相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过Rf的电流是相同的。
根据欧姆定律:
Is= (Vs- V-)/R1 ………a
If= (V- - Vo)/Rf ……b
V- = V+ = 0 ………………c
Is= If ……………………d
求解后可能Vo== (-Rf/R1)*Vi
4、在分析电路的过程中,暂时不用管运放的其他特性,就根据虚短和虚断的特性来分析。当然,若运放不工作在放大区时,不满足虚短和虚断发条件,不能使用此种方法来分析。如比较器。
5、如下图,是运放实现的加法器,用虚短和虚断的方法来分析此电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。
vI=0,vN=0…………………………………………a
反相端输入电流iI=0的概念,通过R2与R1的电流之和等于通过Rf的电流故 (Vs1 – V-)/R1 + (Vs2 – V-)/R2 = (V- –Vo)/Rf…………b.
如果取R1=R2=R3,由a,b两式解得-Vout=Vs1+Vs2.
式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,虚短是运放正输入端和负输入端的电压相等,近似短路;虚断是流入正负输入端的电流为0。只要 掌握了这一点,在运用欧姆定律,即可很容易的分析同相比例放大电路,反向比例放大电路等常用的运放放大电路。
设计一个加法器?
一、半加器
半加器是用于计算2个一个bit的二进制数a与b的和,输出结果是sum(s)和进位carry(c)。在多bit数的计算中,进位c将作为下一相邻bit的加法运算中。单个半加器的计算结果是2c+s。 真值表:
逻辑表达式:
Verilog描述为:
module half_adder(
input a,
input b,
output c,
output s
);
assign c = ab;
assign s = a^b;
endmodule
电路图如下:
二、全加器
全加器不同于半加器是,全加器带有进位cin。输入为a,b,cin,输出为sum(s),进位carry(c),均是单bit信号。 s为a、b、cin三个单bit数的和,cout为a,b,cin三个数超过2后的进位。 真值表
逻辑表达式:
verilog描述:
module full_add(
input a,
input b,
input cin,
output cout,
output s
);
assign s = a^b^cin;
assign cout = ab | (cin (a^b));
endmodule
电路图:
表示符号:
三、行波进位加法器
N-bit加法器可以根据1-bit全加器组合而成。每个全加器的输出进位cout作为下一个全加器的输入进位cin,这种加法器称为行波进位加法器(Ripple-carry addr,简称RCA),如一个16bit加法器的结构如下所示,其中A、B为16bit的加数,S为A+B的和,c16为该加法器的输出:
由上图所知可以得到进位c16的结果依赖于c15,c14,c13,…c2,c1,c0,对于32bit,64bit等加法器,进位链将显得更加长。所以,行波进位加法器设计简单,只需要级联全加器即可,但它的缺点在于超长的进位链,限制了加法器的性能。
module rca #(width=16)(
input [width-1:0] A,
input [width-1:0] B,
output [width-1:0] sum,
output cout
);
wire [width:0] temp;
assign temp[0] = 0;
genvar i;
for(i=0;iwidth;i=i
我用运放做了一个简单的加法电路,负输入端接正弦信号和一个5V直流信号,想实现正弦信号的电平提升。
这是反相加法器。
V0=-(Vi1+Vi2)=-(5+Vp.cosWt)
=-5-Vp.COSwt.
你的负电源只有-5V,正半周在-5V与0V之间,输出负半周在-5V以下,能输出负半周吗?
要提升输出正信号电平,采用反相加法器,直流信号应该是负电压,而不是正电压。
由集成运算放大器构成的运算电路如图所示,写出输入输出之间的关系,并分析该运算电路的功能
这个是个典型的 加法运算电路 ,分析方法和 反相比例运算放大电路 类似。
由于运放的+接地,所以Rf左边的结点电位为0,由此列出该结点的电流方程:
ui1/Ri1 + ui2/Ri2 + ui3/Ri3 =-uo/Rf
所以:
uo= -Rf(ui1/Ri1 + ui2/Ri2 + ui3/Ri3)
效果就是uo为三个输入电压的数值按照各个输入电阻与Rf的比例 加起来 后取反。